有糸分裂の 4 段階。 有糸分裂の段階 (段階)

生物の発生と成長は、細胞分裂のプロセスなしには不可能です。 自然界には、いくつかの種類と方法の分割があります。 この記事では、有糸分裂と減数分裂について簡潔かつ明確に説明し、これらのプロセスの主な重要性を説明し、それらがどのように異なり、どのように類似しているかを紹介します。

有糸分裂

間接分裂、つまり有糸分裂のプロセスは、自然界で最もよく見られます。 これは、既存のすべての非生殖細胞、すなわち筋肉、神経、上皮などの分裂の基礎です。

有糸分裂は、前期、中期、後期、終期の 4 つの段階で構成されます。 このプロセスの主な役割は、親細胞から 2 つの娘細胞への遺伝コードの均一な分布です。 同時に、新しい世代の細胞は母親の細胞と1対1で似ています。

米。 1. 有糸分裂のスキーム

分割プロセス間の時間を次のように呼びます。 間期 。 ほとんどの場合、間期は有糸分裂よりもはるかに長いです。 この期間の特徴は次のとおりです。

• 細胞内でのタンパク質とATP分子の合成。
• 染色体の重複と 2 つの姉妹染色分体の形成。
• 細胞質内の細胞小器官の数の増加。

減数分裂

生殖細胞の分裂は減数分裂と呼ばれ、染色体の数が半分になります。 このプロセスの特徴は、連続的に続く 2 つの段階で行われることです。

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減数分裂の 2 つの段階の間の期間は非常に短いため、実際には目立ちません。

米。 2. 減数分裂スキーム

減数分裂の生物学的重要性は、一倍体、つまり単一の染色体のセットを含む純粋な配偶子の形成です。 二倍性は受精後、つまり母性細胞と父性細胞の融合後に回復します。 2 つの配偶子の融合の結果、完全な染色体のセットを持つ接合子が形成されます。

減数分裂中の染色体の数の減少は非常に重要です。そうしないと、分裂のたびに染色体の数が増加してしまうからです。 還元分裂のおかげで染色体の数は一定に保たれます。

比較特性

有糸分裂と減数分裂の違いは、各段階の期間とその段階で発生するプロセスです。 以下に、2 つの分割方法の主な違いを示す「有糸分裂と減数分裂」の表を示します。 減数分裂の段階は有糸分裂の段階と同じです。 比較説明で 2 つのプロセスの類似点と相違点について詳しく知ることができます。

米。 3. 有糸分裂と減数分裂の比較図

私たちは何を学んだのでしょうか？

自然界では、細胞分裂はその目的に応じて異なります。 たとえば、非生殖細胞は有糸分裂によって分裂し、性細胞は減数分裂によって分裂します。 これらのプロセスには、いくつかの段階で同様の分割パターンがあります。 主な違いは、形成された新しい世代の細胞における染色体の数の存在です。 したがって、有糸分裂中、新しく形成された世代は二倍体セットを持ち、減数分裂中は一倍体セットの染色体を持ちます。 核分裂段階のタイミングも異なります。 どちらの分裂方法も生物の生活において大きな役割を果たします。 有糸分裂がなければ、古い細胞が一度も更新されず、組織や器官の再生が行われます。 減数分裂は、生殖中に新しく形成された生物の染色体数を一定に維持するのに役立ちます。

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有糸分裂、その段階、生物学的意義

細胞周期の最も重要な要素は有糸分裂 (増殖) 周期です。 それは、細胞分裂中およびその前後における、相互に関連し調整された現象の複合体です。 有糸分裂周期は、ある分裂から次の分裂まで細胞内で発生し、次の世代の 2 つの細胞の形成で終わる一連のプロセスです。 さらに、ライフサイクルの概念には、細胞がその機能を実行する期間と休止期間も含まれます。 現時点では、細胞のさらなる運命は不確かです。細胞は分裂を開始する (有糸分裂に入る) か、特定の機能を実行する準備を開始する可能性があります。

有糸分裂の主な段階。

1. 母細胞の遺伝情報の重複（自己複製）と娘細胞間での均一な分布。 これは、真核細胞の情報の 90% 以上が集中している染色体の構造と形態の変化を伴います。

2. 有糸分裂周期は、合成前 (または有糸分裂後) G1、合成 S、合成後 (または有糸分裂前) G2、および有糸分裂自体の 4 つの連続した期間で構成されます。 それらは自己触媒中間期（準備期間）を構成します。

細胞周期の段階:

1) 合成前 (G1)。 細胞分裂の直後に起こります。 DNA合成はまだ起こっていません。 細胞は活発にサイズが成長し、分裂に必要な物質（タンパク質（ヒストン、構造タンパク質、酵素）、RNA、ATP分子）を蓄えています。 ミトコンドリアと葉緑体（自己複製可能な構造）の分裂が起こります。 間期細胞の組織的特徴は、前の分裂後に復元されます。

2) 合成 (S)。 遺伝物質は DNA 複製によって複製されます。 これは、DNA 分子の二重らせんが 2 つの鎖に分岐し、それぞれの鎖に相補鎖が合成されるときに、半保存的な方法で発生します。

その結果、2 つの同一の DNA 二重らせんが形成され、それぞれが 1 本の新しい DNA 鎖と 1 本の古い DNA 鎖で構成されます。 遺伝物質の量は2倍になります。 さらに、RNA とタンパク質の合成が続けられます。 また、ミトコンドリア DNA のごく一部が複製されます (その主要部分は G2 期に複製されます)。

3) 合成後(G2)。 DNA は合成されなくなりますが、S 期の合成中に生じた欠陥は修正（修復）されます。 エネルギーと栄養素も蓄積され、RNA とタンパク質 (主に核) の合成が続きます。

S と G2 は有糸分裂に直接関係しているため、別の期間 (前前期) に分けられることがあります。

この後、4 つのフェーズからなる適切な有糸分裂が発生します。 分割プロセスにはいくつかの連続するフェーズが含まれており、1 つのサイクルになります。 その期間はさまざまで、ほとんどの細胞で 10 ～ 50 時間の範囲にあります。人体の細胞では、有糸分裂自体の期間は 1 ～ 1.5 時間、間期の G2 期間は 2 ～ 3 時間、間期の S 期間は 6 ～ 10 時間です。時間 。

有糸分裂の段階。

有糸分裂のプロセスは通常、前期、中期、後期、終期の 4 つの主な段階に分けられます (図 1-3)。 それは連続的であるため、位相の変化はスムーズに実行され、一方がいつの間にか他方に移行します。

前期では核の体積が増加し、クロマチンの螺旋化により染色体が形成されます。 前期の終わりまでに、各染色体が 2 つの染色分体から構成されていることが明らかになります。 核小体と核膜は徐々に溶解し、染色体が細胞の細胞質にランダムに配置されるようになります。 中心小体は細胞の極に向かって分岐します。 アクロマチン分裂紡錘体が形成され、その糸の一部は極から極へ進み、一部は染色体のセントロメアに結合します。 細胞内の遺伝物質の内容は変化しません (2n2хр)。

有糸分裂の段階の特徴

前期の主な出来事には、核内での染色体の凝縮と細胞の細胞質での分裂紡錘体の形成が含まれます。 前期における核小体の崩壊は、すべての細胞の特徴ですが、必須ではありません。

従来、前期の始まりは、核内クロマチンの凝縮により顕微鏡で見える染色体の出現の瞬間であると考えられています。 染色体の圧縮は、複数レベルの DNA らせん形成により発生します。 これらの変化には、DNA 組成に直接関与するヒストンを修飾するホスホリラーゼの活性の増加が伴います。 その結果、クロマチンの転写活性が急激に低下し、核小体遺伝子が不活化され、核小体タンパク質のほとんどが解離します。 前期初期の凝縮姉妹染色分体は、コヒーシンタンパク質の助けを借りて全長に渡って対を維持しますが、前中期の開始までに、染色分体間の接続はセントロメア領域でのみ維持されます。 前期後期までに、染色体が前中期に紡錘体の微小管に付着するために必要な、姉妹染色分体の各セントロメア上に成熟した動原体が形成されます。

染色体の核内凝縮のプロセスに沿って、細胞質内で有糸分裂紡錘体が形成され始めます。紡錘体は細胞分裂装置の主要構造の 1 つであり、娘細胞間の染色体の分布に関与します。 極体、微小管、染色体動原体は、すべての真核細胞における分裂紡錘体の形成に関与しています。

前期における紡錘体形成の開始は、微小管の動的特性の劇的な変化と関連しています。 平均的な微小管の半減期は、5 分から 15 秒まで約 20 分の 1 に減少します。 ただし、その成長速度は、同じ間期微小管と比較して約 2 倍増加します。 重合しているプラ​​ス端は「動的に不安定」であり、均一な成長から急速な短縮へと突然変化し、微小管全体がしばしば解重合します。 安定化した紡錘体微小管も解重合した紡錘体微小管も染色体を動かすことができないため、有糸分裂紡錘体が適切に機能するには、微小管の集合と解重合のプロセスの間に一定のバランスが必要であることは注目に値します。

紡錘体フィラメントを構成する微小管の動的特性の変化が観察されると、分裂初期に分裂極が形成されます。 S 期に複製された中心体は、互いに向かって成長する極微小管の相互作用により、反対方向に分岐します。 微小管のマイナス端は中心体の非晶質物質に浸され、細胞の赤道面に面したプラス端から重合プロセスが起こります。 この場合、考えられる極分離のメカニズムは次のように説明されます。ダイニン様タンパク質は極性微小管の重合プラス端を平行方向に配向し、キネシン様タンパク質はそれらを分割極に向かって押します。

染色体の凝縮と紡錘体の形成と並行して、前期には小胞体の断片化が起こり、小さな液胞に分裂し、その後細胞の周囲に分岐します。 同時に、リボソームは小胞体膜との接続を失います。 ゴルジ体の槽も核周囲の局在を変化させ、特定の順序で細胞質内に分布する個々のディクティオソームに分裂します。

前中期

前中期

前期の終わりと前中期の始まりは、通常、核膜の崩壊によって特徴付けられます。 多くのラミナタンパク質がリン酸化され、その結果、核膜が断片化して小さな液胞になり、細孔複合体が消失します。 核膜の破壊後、染色体は特別な順序なしに核領域に位置します。 しかし、すぐに彼らはすべて動き始めます。

前中期では、染色体の激しいがランダムな動きが観察されます。 最初に、個々の染色体は、25 μm/分に達する速度で有糸分裂紡錘体の最も近い極に急速に移動します。 分裂極付近では、新たに合成された紡錘体微小管プラス端と染色体の動原体との相互作用の確率が増加します。 この相互作用の結果、動原体微小管は自発的な解重合から安定化し、その成長により部分的に、微小管に接続されている染色体が極から紡錘体の赤道面に向かう方向に確実に除去されます。 反対側では、染色体は紡錘体の反対極から来る微小管の鎖によって追い抜かれます。 動原体と相互作用することにより、染色体の動きにも関与します。 その結果、姉妹染色分体は紡錘体の反対の極に関連付けられるようになります。 異なる極からの微小管によって発生する力は、これらの微小管と動原体との相互作用を安定化するだけでなく、最終的に各染色体を中期板の平面に運びます。

哺乳動物細胞では、前中期は通常 10 ～ 20 分以内に起こります。 バッタの神経芽細胞では、この段階にかかる時間はわずか 4 分ですが、ハエマンサス胚乳とイモリの線維芽細胞では約 30 分かかります。

中期

中期

前中期の終わりには、染色体は分裂の両極からほぼ等しい距離にある紡錘体の赤道面に位置し、中期プレートを形成します。 動物細胞の中期板の形態は、原則として、染色体の規則正しい配置によって区別されます。セントロメア領域は紡錘体の中心に面し、アームは細胞の周縁に面しています。 植物細胞では、染色体は紡錘体の赤道面に厳密な順序なく存在することがよくあります。

中期は有糸分裂の期間の重要な部分を占め、比較的安定した状態を特徴とします。 この間ずっと、染色体は動原体微小管の平衡張力により紡錘体の赤道面に保持されており、中期板面内でわずかな振幅で振動運動を行っている。

中期では、有糸分裂の他の段階と同様に、紡錘体微小管の活発な再生が、チューブリン分子の集中的な集合と解重合を通じて継続します。 動原体微小管の束はいくらか安定化しているにもかかわらず、極間微小管の再集合が絶えずあり、その数は中期に最大に達します。

中期の終わりまでに、姉妹染色分体の明確な分離が観察され、それらの間の接続はセントロメア領域でのみ維持されます。 染色分体の腕は互いに平行であり、それらを隔てる隙間がはっきりと見えます。

後期は有糸分裂の最も短い段階であり、突然の分離とその後の細胞の反対極への姉妹染色分体の分離で始まります。 染色分体は 0.5 ～ 2 µm/min に達する均一な速度で分岐し、多くの場合 V 字型になります。 それらの動きは、染色体あたり 10 ダインと推定される大きな力によって駆動されます。これは、観察された速度で染色体を細胞質内で単純に移動させるのに必要な力の 10,000 倍です。

通常、後期の染色体分離は、後期 A と後期 B と呼ばれる 2 つの比較的独立したプロセスで構成されます。

後期 A は、姉妹染色分体が細胞分裂の反対極に分離することを特徴とします。 以前に染色体を中期板の面に保持していた同じ力が、染色体の動きの原因となります。 染色分体分離のプロセスには、解重合する動原体微小管の長さの減少が伴います。 さらに、それらの崩壊は主にプラス端からの動原体の領域で観察されます。 おそらく、動原体または分裂極の領域での微小管の解重合は、微小管に安定化効果があるタキソールまたは重水の添加によって姉妹染色分体の運動が停止するため、姉妹染色分体の運動に必要な条件であると考えられます。 後期 A における染色体分離の基礎となるメカニズムは不明のままです。

後期 B では、細胞分裂の極そのものが分岐します。後期 A とは異なり、このプロセスはプラス端からの極性微小管の集合によって起こります。 スピンドルの重合している逆平行フィラメントが相互作用すると、部分的に極を押し離す力が生じます。 この場合の極の相対運動の大きさ、および細胞の赤道帯における極微小管の重なりの程度は、異なる種の個体間で大きく異なります。 分裂極は、押す力に加えて、細胞の原形質膜上のダイニン様タンパク質との相互作用の結果として生成されるアストラル微小管からの引っ張る力の影響を受けます。

後期を構成する 2 つのプロセスのそれぞれの順序、期間、および相対的な寄与は、大きく異なる場合があります。 したがって、哺乳動物細胞では、後期Bは染色分体の対極への分岐開始直後に始まり、有糸分裂紡錘体が中期のものと比較して1.5〜2倍長くなるまで続きます。 他のいくつかの細胞では、染色分体が分裂極に到達した後にのみ後期 B が始まります。 一部の原生動物では、後期 B の間に紡錘体が中期のものと比較して 15 倍長くなります。 後期 B は植物細胞には存在しません。

終期

終期

終期は有糸分裂の最終段階と考えられています。 その始まりは、分離された姉妹染色分体が細胞分裂の両極で停止した瞬間であると考えられています。 終期の初期では、染色体の脱凝縮と、その結果としての体積の増加が観察されます。 グループ化された個々の染色体の近くで、膜小胞の融合が始まり、核膜の再構築が始まります。 新しく形成された娘核の膜を構築するための材料は、母細胞の最初に崩壊した核膜の断片、および小胞体の要素です。 この場合、個々の小胞が染色体の表面に結合して融合します。 外核膜と内核膜は徐々に回復し、核層と核孔も回復します。 実験では、核膜の修復は細菌ウイルスであっても、あらゆる生物から借用したDNA分子の周囲で起こることが示されているため、核膜の修復の過程で、個別の膜小胞が特定のヌクレオチド配列を認識することなく染色体の表面に結合していると考えられます。 新しく形成された細胞核の内部では、クロマチンが分散され、RNA 合成が再開され、核小体が見えるようになります。

終期における娘細胞の核の形成過程と並行して、紡錘体微小管の分解が始まり、終わります。 解重合は、セルの分裂極から赤道面に向かう方向に、マイナス端からプラス端に向かって進行します。 この場合、微小管は紡錘体の中央部分に最も長く残り、残りのフレミング小体を形成します。

終期の終わりは主に母細胞の本体の分裂、つまり細胞質分裂と一致します。 この場合、娘セルは２つ以上形成される。 細胞質の分離につながるプロセスは、後期の半ばに始まり、終期の完了後も継続する可能性があります。 有糸分裂は常に細胞質の分裂を伴うわけではないため、細胞質分裂は有糸分裂の別の段階として分類されず、通常は終期の一部と考えられます。

細胞質分裂には主に 2 つのタイプがあります。1 つは横方向の細胞収縮による分裂、もう 1 つは細胞板の形成による分裂です。 細胞分裂の平面は紡錘体の位置によって決定され、紡錘体の長軸に対して直角に伸びます。

細胞が横方向の収縮によって分裂するとき、細胞質分裂の部位は後期にあらかじめ定められており、このときアクチンおよびミオシンフィラメントの収縮環が細胞膜の下の中期板の面に現れます。 その後、収縮リングの活動により分裂溝が形成され、細胞が完全に分裂するまで徐々に溝が深くなります。 細胞質分裂の終わりに、収縮リングは完全に崩壊し、細胞膜は、高密度のマトリックス物質とともに密に詰め込まれた極性微小管の 2 つのグループの残存物の蓄積からなる残りのフレミング体の周囲で収縮します。

細胞板の形成による分裂は、膜に囲まれた小さな小胞が細胞の赤道面に向かって移動することから始まります。 ここでそれらは融合し、膜に囲まれた円盤状の構造、つまり初期の細胞板を形成します。 小さな小胞は主にゴルジ体に由来し、紡錘体の残りの極微小管に沿って赤道面に向かって移動し、隔膜形成体と呼ばれる円筒構造を形成します。 細胞板が膨張するにつれて、初期の隔膜形成体の微小管が同時に細胞の周縁部に移動し、そこで新しい膜小胞により、母細胞の膜と最終的に融合するまで細胞板の成長が続きます。 娘細胞が最終的に分離された後、セルロースミクロフィブリルが細胞プレートに堆積し、硬い細胞壁の形成が完了します。

有糸分裂 (または核運動、間接分裂) は、動物および植物の体細胞の分裂の主な方法であり、娘細胞間の遺伝物質の分配は、娘細胞が細胞から同一の染色体 (および遺伝子) のセットを受け取るような方法で起こります。母細胞。 これにより、動物および植物のそれぞれの種に特徴的な、細胞内の染色体の一定の二倍体セットが維持されます。 動物細胞の核の有糸分裂は、1871 年に A.O. によって初めて記載されました。 コバレフスキーと植物細胞核 - 1874 年、I.D. チスチャコフ。

1 つの親から 2 つの新しい細胞が形成されるときの複雑なプロセスは、有糸分裂周期と呼ばれます。このサイクルは、有糸分裂自体と、2 つの細胞分裂の間の期間である間期で構成されます。 有糸分裂の期間は、動物細胞では 30 ～ 60 分、植物細胞では 2 ～ 3 時間ですが、さまざまな種類の細胞における間期の期間は、数時間から数年の範囲に及びます。 間期では、正常な細胞分裂に必要な多くのプロセスが発生します。 それらの中で最も重要なのは、DNAの倍増と、染色体の倍増と核と細胞質の質量比の変化につながる特別なヒストンタンパク質の合成、エネルギーのプロセスを確保するためのATPの合成です。分裂、およびアクロマチン紡錘体の構築に必要なタンパク質の合成。 これらのプロセスは、有糸分裂の開始直前に完了します。

有糸分裂は 4 つの段階で構成されます – 前期 , 中期 , 後期 そして 終期 .

始まり 前期 これは、核の体積の増加と染色体のらせん化と考えられ、光学顕微鏡で観察できるようになります。 各染色体は 2 つの同一の半分 (姉妹染色分体) で構成されており、セントロメアで互いに接続されています。 前期では、細胞分極が起こります - 細胞中心の中心小体が細胞の両端に分岐し、分裂紡錘体 (アクロマチン紡錘体) の形成が始まります。 被子植物の細胞には細胞中心がありませんが、それにもかかわらず、分裂紡錘体の形成は細胞の反対極でも始まります。 前期の終わりには、核小体が消失し、核膜が溶解し、染色体が細胞の細胞質に位置します。

で 中期 核分裂紡錘体の形成が完了し、その糸が極から極へ進み、その一部が染色体のセントロメアに加わります。 染色体の最大らせん化が起こり、細胞の赤道面に位置し、中期プレートを形成します。 この時点では、各染色体が 2 つの染色分体で構成されていることがはっきりとわかるため、染色体の研究と計数はこの分裂段階で正確に行われます。

で 後期 セントロメア領域の各染色体は染色分体に分割されて 2 つの娘染色体を形成し、紡錘糸の収縮により細胞の極に移動し始めます。 その結果、二倍体の一本鎖染色体のセットが細胞の各極に集中します。

で 終期 前期に起こるプロセスとは逆のプロセスが起こります。つまり、染色体が脱螺子になり、核小体が形成され、核膜が形成されます。 その結果、母細胞の核が持っていたのと同じ染色体のセットを持つ2つの核が形成されます。 核の分離後、細胞質の分裂プロセスが始まります。これは、収縮（動物細胞の場合）または赤道面の中央でのプレートの形成（植物細胞の場合）によって起こります。

有糸分裂の生物学的意義 娘細胞間には遺伝物質が正確に分布しているため、恒常性が保証されます。 核型 細胞（染色体セット）と細胞世代間の遺伝的連続性。 植物や動物の組織や器官の成長、発達、修復は、有糸分裂細胞分裂によって起こります。

染色体の数が半分になることを伴います。 それは、有糸分裂と同じ段階を持つ 2 つの連続する分裂から構成されます。 ただし、図に示すように、 表「有糸分裂と減数分裂の比較」、個々の段階の期間とそれらの段階で発生するプロセスは、有糸分裂中に発生するプロセスとは大きく異なります。

これらの違いは主に以下のとおりです。

減数分裂中 前期Iより長く持続します。 その中で何が起こるのか 活用（相同染色体の結合）と 遺伝情報の交換. 後期 I セントロメア染色分体を一緒に保持し、 共有しないでください、そして有糸分裂と卵染色体の相同減数分裂の1つは極に行きます。 間期二部戦の前に とても短い、 初期化 DNAは合成されない。 細胞 ( 岩塩) は 2 つの減数分裂の結果として形成され、一倍体 (単一) の染色体セットを含みます。 二倍性は、母性細胞と父性細胞の 2 つの細胞の融合によって回復します。 受精卵はこう呼ばれます 受精卵.

有糸分裂とその段階

有糸分裂、または 間接分割、自然界で最も広く分布しています。 有糸分裂は、すべての非生殖細胞 (上皮、筋肉、神経、骨など) の分裂の基礎となります。 有糸分裂 4 つの連続したフェーズで構成されます (以下の表を参照)。 有糸分裂のおかげで親細胞の遺伝情報が娘細胞間で均一に分布することが保証されます。 2つの有糸分裂の間の細胞の寿命は次のように呼ばれます。 間期。 それは有糸分裂よりも10倍長いです。 細胞分裂の前に、多くの非常に重要なプロセスがそこで行われます。ATP 分子とタンパク質分子が合成され、各染色体が倍増して 2 つの染色体が形成されます。 姉妹染色分体、共通のものによってまとめられています セントロメア、細胞質の主要な細胞小器官の数が増加します。

前期中スパイラル、そしてその結果 染色体が太くなる、セントロメアによって一緒に保持されている 2 つの姉妹染色分体から構成されます。 前期の終わりまでに核膜と核小体が消失し、染色体が細胞全体に分散し、中心小体が極に移動して形成されます。 スピンドル。 中期では、染色体のさらなるらせん化が起こります。 この段階では、それらは最もはっきりと見えます。 彼らのセントロメアは赤道に沿って位置しています。 スピンドルネジが取り付けられています。

後期ではセントロメアは分裂し、姉妹染色分体は互いに分離し、紡錘体フィラメントの収縮により細胞の反対極に移動します。

終期中細胞質が分裂し、染色体がほどかれ、核小体と核膜が再び形成されます。 動物細胞では細胞質がひも状になっていて、 工場で- 母細胞の中心に隔壁が形成されます。 したがって、1 つの元の細胞 (母細胞) から 2 つの新しい娘細胞が形成されます。

表 - 有糸分裂と減数分裂の比較

有糸分裂と減数分裂の比較表。

細胞は分裂によって増殖します。 分裂には有糸分裂と減数分裂という 2 つの方法があります。

有糸分裂（ギリシャ語の「ミトス」（糸）に由来）または間接的な細胞分裂は連続的なプロセスであり、その結果として最初に倍加が起こり、次に結果として生じる2つの細胞間の染色体に含まれる遺伝物質が均等に分布します。 これがその生物学的意義です。 核分裂は細胞全体の分裂を伴います。 このプロセスは細胞質分裂と呼ばれます（ギリシャ語のサイトス（細胞）に由来）。

2 つの有糸分裂の間の細胞の状態は間期または分裂間と呼ばれ、有糸分裂の準備中および分裂期間中に細胞内で起こるすべての変化は有糸分裂または細胞周期と呼ばれます。

細胞が異なれば、有糸分裂周期も異なります。 ほとんどの場合、細胞は運動間状態にあり、有糸分裂は比較的短時間続きます。 一般的な有糸分裂周期では、有糸分裂自体は 1/25 ～ 1/20 の時間かかり、ほとんどの細胞では 0.5 ～ 2 時間続きます。

染色体の厚さは非常に薄いため、光学顕微鏡で間期核を観察しても染色体は見えず、ねじれの結び目の中のクロマチン顆粒のみを識別することが可能です。 電子顕微鏡により、非分裂核内の染色体を検出できるようになりました。ただし、現時点では染色体は非常に長く、2 本の染色分体鎖で構成されており、それぞれの直径はわずか 0.01 ミクロンです。 そのため、核内の染色体は消滅せず、ほとんど目に見えない細長い糸の形になります。

有糸分裂中、核は前期、中期、後期、終期という 4 つの連続する期を経ます。

前期（ギリシア語の「前」「段階」「発現」から） これは核分裂の最初の段階であり、この段階では核の内部に細い二重糸のように見える構造要素が現れ、このタイプの分裂の名前の由来となった有糸分裂です。 染色体のらせん化の結果、前期の染色体はより高密度になり、短くなり、はっきりと見えるようになります。 前期の終わりまでに、各染色体が互いに密接に接触した 2 つの染色分体から構成されていることがはっきりと観察できます。 その後、両方の染色分体はセントロメアという共通領域によって接続され、徐々に細胞赤道に向かって移動し始めます。

前期の中間または終わりには、核膜と核小体が消失し、中心小体が倍加して極に向かって移動します。 細胞質と核の材料から分裂紡錘体が形成され始めます。 それは、サポートと引っ張り (染色体) の 2 種類の糸で構成されています。 支持糸はスピンドルの基礎を形成し、セルの一方の極からもう一方の極まで伸びています。 牽引糸は染色分体のセントロメアを細胞の極に接続し、その後染色体のセントロメアへの移動を確実にします。 細胞の有糸分裂装置は、さまざまな外部の影響に対して非常に敏感です。 放射線、化学物質、高温にさらされると、細胞紡錘体が破壊され、細胞分裂にあらゆる種類の異常が発生することがあります。

中期(ギリシャ語のメタ - 後、段階 - 現れから)。 中期では、染色体は高度に圧縮され、特定の種に特徴的な特定の形状を獲得します。 各ペアの娘染色分体は、はっきりと見える縦方向の裂け目によって分離されています。 ほとんどの染色体はダブルアームになります。 屈曲点、つまりセントロメアで、それらは紡錘糸に取り付けられます。 すべての染色体は細胞の赤道面に位置し、その自由端は細胞の中心に向いています。 染色体はこの時点で最も良く観察され、数えられます。 細胞紡錘体も非常にはっきりと見えます。

後期（ギリシャ語のana - 上、位相 - 現れから）。 後期では、セントロメアの分裂に続き、別々の染色体となった染色分体が反対極に分離し始めます。 この場合、染色体はさまざまなフックの形をしており、その端は細胞の中心を向いています。 各染色体から 2 つの完全に同一の染色分体が生じるため、結果として生じる両方の娘細胞の染色体の数は、元の母細胞の二倍体数と等しくなります。

セントロメアの分裂と、新しく形成されたすべての染色体の対の異なる極への移動のプロセスは、例外的な同期性によって特徴付けられます。

後期の終わりには、染色体の糸がほどけ始め、極に移動した染色体はそれほどはっきりと見えなくなります。

終期（ギリシャ語のテロス-終わり、段階-現れから）。 終期では、染色体の糸の脱螺旋化が続き、染色体は徐々に細く長くなり、前期の状態に近づきます。 各染色体のグループの周りに核膜が形成され、核小体が形成されます。 同時に細胞質分裂が完了し、細胞隔壁が現れます。 両方の新しい娘細胞が間期に入ります。

すでに述べたように、有糸分裂のプロセス全体には 2 時間もかかりませんが、その時間は細胞の種類と年齢、および細胞が置かれている外部条件 (温度、光、空気湿度など) によって異なります。 。）。 高温、放射線、さまざまな薬物や植物毒（コルヒチン、アセナフテンなど）は、細胞分裂の正常な過程に悪影響を及ぼします。

有糸分裂細胞分裂は、高い精度と完全性によって特徴付けられます。 有糸分裂のメカニズムは、何百万年にもわたる生物の進化の過程で作成され、改善されました。 有糸分裂では、自律的かつ自己複製する生きた生物学的システムとしての細胞の最も重要な特性の 1 つがその現れます。

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